<!DOCTYPE html><html lang="ru"><head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>- Несколько холстов и Несколько сцен</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    <meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
    <meta name="twitter:site" content="@threejs">
    <meta name="twitter:title" content="Three.js – - Несколько холстов и Несколько сцен">
    <meta property="og:image" content="https://threejs.org/files/share.png">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon_white.ico" media="(prefers-color-scheme: dark)">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon.ico" media="(prefers-color-scheme: light)">

    <link rel="stylesheet" href="../resources/lesson.css">
    <link rel="stylesheet" href="../resources/lang.css">
<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "three": "../../build/three.module.js"
  }
}
</script>
  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="lesson-title">
        <h1>- Несколько холстов и Несколько сцен</h1>
      </div>
      <div class="lesson">
        <div class="lesson-main">
          <p>Допустим, вы хотите создать сайт электронной коммерции или сделать
страницу с множеством трехмерных диаграмм. На первый взгляд все
выглядит просто. Просто сделайте холст для каждой диаграммы.
Для каждого холста сделайте <a href="/docs/#api/en/constants/Renderer"><code class="notranslate" translate="no">Renderer</code></a>.</p>
<p>Вы быстро обнаружите, что у вас возникли проблемы.</p>
<ol>
<li><p>Браузер ограничивает количество контекстов WebGL, которые вы можете иметь.</p>
<p>Обычно этот предел составляет около 8.
Как только вы создадите 9-й контекст, самый старый будет потерян.</p>
</li>
<li><p>Ресурсы WebGL не могут быть разделены между контекстами (no shared memory)</p>
<p>Это означает, что если вы хотите загрузить 10-мегабайтную модель в 2 полотна,
и эта модель использует 20 мегабайт текстур, ваша 10-мегабайтная модель должна
быть загружена дважды, а ваши текстуры также будут загружены дважды. Ничто не
может быть разделено между контекстами. Это также означает, что вещи должны
быть инициализированы дважды, шейдеры скомпилированы дважды и т.д. Всё
ухудшается, когда появляется больше холстов.</p>
</li>
</ol>
<p>Так в чем же решение?</p>
<p>Решением является один холст, который заполняет область просмотра в фоновом режиме
и некоторый другой элемент для представления каждого «виртуального» холста.
Мы делаем один <a href="/docs/#api/en/constants/Renderer"><code class="notranslate" translate="no">Renderer</code></a> и затем одну <a href="/docs/#api/en/scenes/Scene"><code class="notranslate" translate="no">Scene</code></a> для каждого виртуального холста.
Затем мы проверим положение элементов виртуального холста и, если они будут на
экране, мы скажем THREE.js нарисовать их сцену в правильном месте.</p>
<p>С этим решением есть только 1 холст, поэтому мы решаем обе задачи 1 и 2 выше.
Мы не будем сталкиваться с ограничением контекста WebGL, потому что мы будем
использовать только один контекст. Мы также не будем сталкиваться с проблемами
обмена по тем же причинам.</p>
<p>Давайте начнем с простого примера с двумя сценами. Сначала мы сделаем HTML</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;canvas id="c"&gt;шутки про three js&lt;/canvas&gt;
&lt;p&gt;
  &lt;span id="box" class="diagram left"&gt;&lt;/span&gt;
  Я люблю коробки (boxes). Подарки приходят в коробках.
  Когда я нахожу новую коробку, я всегда рад узнать, что внутри.
&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;
  &lt;span id="pyramid" class="diagram right"&gt;&lt;/span&gt;
    Когда я был ребенком, я мечтал отправиться в экспедицию внутри пирамиды (pyramid).
    и найти неоткрытую гробницу, полную мумий и сокровищ.
&lt;/p&gt;
</pre>
<p>Затем мы можем настроить CSS, как-то так</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">#c {
  position: fixed;
  left: 0;
  top: 0;
  width: 100%;
  height: 100%;
  display: block;
  z-index: -1;
}
.diagram {
  display: inline-block;
  width: 5em;
  height: 3em;
  border: 1px solid black;
}
.left {
  float: left;
  margin-right: .25em;
}
.right {
  float: right;
  margin-left: .25em;
}
</pre>
<p>Мы устанавливаем холст, чтобы заполнить экран, и мы устанавливаем <code class="notranslate" translate="no">z-index</code> =
-1 , чтобы он появлялся позади других элементов. Нам также нужно указать некоторую
ширину и высоту для наших виртуальных элементов холста, поскольку внутри
нет ничего, что могло бы придать им какой-либо размер.</p>
<p>Теперь мы сделаем 2 сцены с подсветкой и камерой.
К одной сцене мы добавим куб, а к другой ромб.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function makeScene(elem) {
  const scene = new THREE.Scene();

  const fov = 45;
  const aspect = 2;  // по умолчанию для холста
  const near = 0.1;
  const far = 5;
  const camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far);
  camera.position.z = 2;
  camera.position.set(0, 1, 2);
  camera.lookAt(0, 0, 0);

  {
    const color = 0xFFFFFF;
    const intensity = 1;
    const light = new THREE.DirectionalLight(color, intensity);
    light.position.set(-1, 2, 4);
    scene.add(light);
  }

  return {scene, camera, elem};
}

function setupScene1() {
  const sceneInfo = makeScene(document.querySelector('#box'));
  const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
  const material = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 'red'});
  const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
  sceneInfo.scene.add(mesh);
  sceneInfo.mesh = mesh;
  return sceneInfo;
}

function setupScene2() {
  const sceneInfo = makeScene(document.querySelector('#pyramid'));
  const radius = .8;
  const widthSegments = 4;
  const heightSegments = 2;
  const geometry = new THREE.SphereGeometry(radius, widthSegments, heightSegments);
  const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
    color: 'blue',
    flatShading: true,
  });
  const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
  sceneInfo.scene.add(mesh);
  sceneInfo.mesh = mesh;
  return sceneInfo;
}

const sceneInfo1 = setupScene1();
const sceneInfo2 = setupScene2();
</pre>
<p>И тогда мы сделаем функцию для рендеринга каждой сцены, только если элемент
находится на экране. Мы можем указать THREE.js визуализировать только часть
холста, включив тест <em>scissor</em> через <a href="/docs/#api/en/constants/Renderer.setScissorTest"><code class="notranslate" translate="no">Renderer.setScissorTest</code></a>, затем установим
плоскость обрезания и область просмотра (Viewport) с помощью
<a href="/docs/#api/en/constants/Renderer.setViewport"><code class="notranslate" translate="no">Renderer.setViewport</code></a> и <a href="/docs/#api/en/constants/Renderer.setScissor"><code class="notranslate" translate="no">Renderer.setScissor</code></a>.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function renderSceneInfo(sceneInfo) {
  const {scene, camera, elem} = sceneInfo;

  // получаем относительную позицию окна просмотра этого элемента
  const {left, right, top, bottom, width, height} =
      elem.getBoundingClientRect();

  const isOffscreen =
      bottom &lt; 0 ||
      top &gt; renderer.domElement.clientHeight ||
      right &lt; 0 ||
      left &gt; renderer.domElement.clientWidth;

  if (isOffscreen) {
    return;
  }

  camera.aspect = width / height;
  camera.updateProjectionMatrix();

  const positiveYUpBottom = renderer.domElement.clientHeight - bottom;
  renderer.setScissor(left, positiveYUpBottom, width, height);
  renderer.setViewport(left, positiveYUpBottom, width, height);

  renderer.render(scene, camera);
}
</pre>
<p>И тогда наша функция рендеринга просто сначала очистит экран,
а затем отрисует каждую сцену.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function render(time) {
  time *= 0.001;

  resizeRendererToDisplaySize(renderer);

  renderer.setScissorTest(false);
  renderer.clear(true, true);
  renderer.setScissorTest(true);

  sceneInfo1.mesh.rotation.y = time * .1;
  sceneInfo2.mesh.rotation.y = time * .1;

  renderSceneInfo(sceneInfo1);
  renderSceneInfo(sceneInfo2);

  requestAnimationFrame(render);
}
</pre>
<p>И вот оно</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/multiple-scenes-v1.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/multiple-scenes-v1.html" target="_blank">нажмите здесь, чтобы открыть в отдельном окне</a>
</div>

<p></p>
<p>Вы можете увидеть, где на первом месте <code class="notranslate" translate="no">&lt;span&gt;</code> находится красный куб,
а на втором <code class="notranslate" translate="no">span</code> - синий ромб.</p>
<h2 id="-">Синхронизация</h2>
<p>Код выше работает, но есть одна небольшая проблема.
Если ваши сцены сложные или по какой-либо причине требуется
слишком много времени для рендеринга, положение сцен,
нарисованных на холсте, будет отставать от остальной части страницы.</p>
<p>Если мы дадим каждой области границу</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">.diagram {
  display: inline-block;
  width: 5em;
  height: 3em;
+  border: 1px solid black;
}
</pre>
<p>И устанавливаем фон каждой сцены</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const scene = new THREE.Scene();
+scene.background = new THREE.Color('red');
</pre>
<p>И если мы <a href="../examples/multiple-scenes-v2.html" target="_blank">быстро прокрутим вверх и вниз</a>
мы увидим проблему. Вот анимация прокрутки, замедленная в 10 раз.</p>
<div class="threejs_center"><img class="border" src="../resources/images/multi-view-skew.gif"></div>

<p>Мы можем использовать другой метод, который имеет другой компромисс.
Мы переключим CSS холста с <code class="notranslate" translate="no">position: fixed</code> на <code class="notranslate" translate="no">position: absolute</code>. </p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">#c {
-  position: fixed;
+  position: absolute;
</pre>
<p>Затем мы установим преобразование (transform) холста, чтобы переместить его так,
чтобы верх холста находился в верхней части любой части,
на которую в данный момент прокручивается страница.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function render(time) {
  ...

  const transform = `translateY(${window.scrollY}px)`;
  renderer.domElement.style.transform = transform;
</pre>
<p><code class="notranslate" translate="no">position: fixed</code> удерживает холст от прокрутки вообще,
в то время как остальная часть страницы прокручивалась поверх него.
<code class="notranslate" translate="no">position: absolute</code> позволит холсту прокручиваться с остальной частью
страницы, что означает, что все, что мы рисуем, будет прилипать
к странице, когда она прокручивается, даже если мы слишком медленны
для рендеринга. Когда мы наконец получаем возможность
рендеринга, мы перемещаем холст так, чтобы он соответствовал
месту прокрутки страницы, и затем мы повторно визуализируем.
Это означает, что только на краях окна будут отображаться некоторые не визуализированные биты, но
<a href="../examples/multiple-scenes-v2.html" target="_blank"> материал в середине страницы должен совпадать</a>,
а не скользить. Вот представление результатов нового метода, замедленного в 10 раз.</p>
<div class="threejs_center"><img class="border" src="../resources/images/multi-view-fixed.gif"></div>

<h2 id="-">Делаем это более универсальным</h2>
<p>Теперь, когда у нас работает несколько сцен, давайте сделаем это немного более обобщенным.</p>
<p>Мы могли бы сделать так, чтобы основная функция рендеринга, управляющая холстом, просто имела
список элементов и связанную с ними функцию рендеринга. Для каждого элемента он проверяет,
находится ли элемент на экране, и, если это так, вызывает соответствующую функцию рендеринга.
Таким образом, у нас была бы общая система, в которой отдельные сцены на самом деле не знают,
что знают, что их визуализируют в каком-то меньшем пространстве.</p>
<p>Вот основная функция отрисовки</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const sceneElements = [];
function addScene(elem, fn) {
  sceneElements.push({elem, fn});
}

function render(time) {
  time *= 0.001;

  resizeRendererToDisplaySize(renderer);

  renderer.setScissorTest(false);
  renderer.setClearColor(clearColor, 0);
  renderer.clear(true, true);
  renderer.setScissorTest(true);

  const transform = `translateY(${window.scrollY}px)`;
  renderer.domElement.style.transform = transform;

  for (const {elem, fn} of sceneElements) {
    // получаем относительную позицию окна просмотра этого элемента
    const rect = elem.getBoundingClientRect();
    const {left, right, top, bottom, width, height} = rect;

    const isOffscreen =
        bottom &lt; 0 ||
        top &gt; renderer.domElement.clientHeight ||
        right &lt; 0 ||
        left &gt; renderer.domElement.clientWidth;

    if (!isOffscreen) {
      const positiveYUpBottom = renderer.domElement.clientHeight - bottom;
      renderer.setScissor(left, positiveYUpBottom, width, height);
      renderer.setViewport(left, positiveYUpBottom, width, height);

      fn(time, rect);
    }
  }

  requestAnimationFrame(render);
}
</pre>
<p>Вы можете видеть, что он зацикливается на массиве объектов <code class="notranslate" translate="no">sceneElements</code>,
каждый из которых имеет свойство <code class="notranslate" translate="no">elem</code> и <code class="notranslate" translate="no">fn</code>.</p>
<p>Он проверяет, находится ли элемент на экране. Если это так, то он вызывает <code class="notranslate" translate="no">fn</code>
и передает ему текущее время и его прямоугольник.</p>
<p>Теперь установочный код для каждой сцены просто добавляет себя в список сцен</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  const elem = document.querySelector('#box');
  const {scene, camera} = makeScene();
  const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
  const material = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 'red'});
  const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
  scene.add(mesh);
  addScene(elem, (time, rect) =&gt; {
    camera.aspect = rect.width / rect.height;
    camera.updateProjectionMatrix();
    mesh.rotation.y = time * .1;
    renderer.render(scene, camera);
  });
}

{
  const elem = document.querySelector('#pyramid');
  const {scene, camera} = makeScene();
  const radius = .8;
  const widthSegments = 4;
  const heightSegments = 2;
  const geometry = new THREE.SphereGeometry(radius, widthSegments, heightSegments);
  const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
    color: 'blue',
    flatShading: true,
  });
  const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
  scene.add(mesh);
  addScene(elem, (time, rect) =&gt; {
    camera.aspect = rect.width / rect.height;
    camera.updateProjectionMatrix();
    mesh.rotation.y = time * .1;
    renderer.render(scene, camera);
  });
}
</pre>
<p>При этом нам больше не нужно <code class="notranslate" translate="no">sceneInfo1</code> и <code class="notranslate" translate="no">sceneInfo2</code>.
Код, который вращал меши, теперь специфичен для каждой сцены.</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/multiple-scenes-generic.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/multiple-scenes-generic.html" target="_blank">нажмите здесь, чтобы открыть в отдельном окне</a>
</div>

<p></p>
<h2 id="-html">Использование набора данных в HTML</h2>
<p>Еще одна, еще более общая вещь, которую мы можем сделать, это использовать
<a href="https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/HTMLElement/dataset">dataset</a>.
Это способ добавить свои собственные данные в элемент HTML. Вместо использования <code class="notranslate" translate="no">id="..."</code>
мы будем использовать <code class="notranslate" translate="no">data-diagram="..."</code> как тут</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;canvas id="c"&gt;&lt;/canvas&gt;
&lt;p&gt;
-  &lt;span id="box" class="diagram left"&gt;&lt;/span&gt;
+  &lt;span data-diagram="box" class="left"&gt;&lt;/span&gt;
  Я люблю коробки (boxes). Подарки приходят в коробках.
  Когда я нахожу новую коробку, я всегда рад узнать, что внутри.
&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;
-  &lt;span id="pyramid" class="diagram left"&gt;&lt;/span&gt;
+  &lt;span data-diagram="pyramid" class="right"&gt;&lt;/span&gt;
   Когда я был ребенком, я мечтал отправиться в экспедицию внутри пирамиды (pyramid).
   и найти неоткрытую гробницу, полную мумий и сокровищ.
&lt;/p&gt;
</pre>
<p>Мы можем их изменить селектор CSS, чтобы выбрать для этого</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">-.diagram
+*[data-diagram] {
  display: inline-block;
  width: 5em;
  height: 3em;
}
</pre>
<p>Мы изменим код установки сцены, чтобы он представлял собой карту имен для <em>функций инициализации сцены</em>
, которые возвращают функцию <em>отрисовки сцены</em>.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const sceneInitFunctionsByName = {
  'box': () =&gt; {
    const {scene, camera} = makeScene();
    const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
    const material = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 'red'});
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(mesh);
    return (time, rect) =&gt; {
      mesh.rotation.y = time * .1;
      camera.aspect = rect.width / rect.height;      camera.updateProjectionMatrix();
      renderer.render(scene, camera);
    };
  },
  'pyramid': () =&gt; {
    const {scene, camera} = makeScene();
    const radius = .8;
    const widthSegments = 4;
    const heightSegments = 2;
    const geometry = new THREE.SphereGeometry(radius, widthSegments, heightSegments);
    const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
      color: 'blue',
      flatShading: true,
    });
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(mesh);
    return (time, rect) =&gt; {
      mesh.rotation.y = time * .1;
      camera.aspect = rect.width / rect.height;
      camera.updateProjectionMatrix();
      renderer.render(scene, camera);
    };
  },
};
</pre>
<p>И для инициализации мы можем просто использовать <code class="notranslate" translate="no">querySelectorAll</code>,
чтобы найти все диаграммы и вызвать соответствующую функцию инициализации для этой диаграммы.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">document.querySelectorAll('[data-diagram]').forEach((elem) =&gt; {
  const sceneName = elem.dataset.diagram;
  const sceneInitFunction = sceneInitFunctionsByName[sceneName];
  const sceneRenderFunction = sceneInitFunction(elem);
  addScene(elem, sceneRenderFunction());
});
</pre>
<p>Никаких изменений в визуальных элементах, но код легче переиспользовать.</p>
<p></p>
<h2 id="-">Добавление элементов управления к каждому элементу</h2>
<p>Например, добавление <code class="notranslate" translate="no">TrackballControls</code> в интерактивном режиме так же просто.
Сначала мы добавляем скрипт для контролов.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import {TrackballControls} from 'three/addons/controls/TrackballControls.js';
</pre>
<p>И затем мы можем добавить <code class="notranslate" translate="no">TrackballControls</code> к каждой сцене, передавая элемент, связанный с этой сценой.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function makeScene() {
+function makeScene(elem) {
  const scene = new THREE.Scene();

  const fov = 45;
  const aspect = 2;  // по умолчанию для canvas
  const near = 0.1;
  const far = 5;
  const camera = new THREE.PerspectiveCamera(fov, aspect, near, far);
  camera.position.set(0, 1, 2);
  camera.lookAt(0, 0, 0);
+  scene.add(camera);

+  const controls = new TrackballControls(camera, elem);
+  controls.noZoom = true;
+  controls.noPan = true;

  {
    const color = 0xFFFFFF;
    const intensity = 1;
    const light = new THREE.DirectionalLight(color, intensity);
    light.position.set(-1, 2, 4);
-    scene.add(light);
+    camera.add(light);
  }

-  return {scene, camera};
+ return {scene, camera, controls};
}
</pre>
<p>Вы заметите, что мы добавили камеру на сцену и свет на камеру. Это делает свет
относительно камеры. Поскольку <code class="notranslate" translate="no">TrackballControls</code> двигает камеру,
это, вероятно, то, что мы хотим. Он сохраняет свет,
сияющий на стороне объекта, на который мы смотрим.</p>
<p>Нам нужно обновить эти элементы управления в наших функциях отрисовки</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">const sceneInitFunctionsByName = {
- 'box': () =&gt; {
-    const {scene, camera} = makeScene();
+ 'box': (elem) =&gt; {
+    const {scene, camera, controls} = makeScene(elem);
    const geometry = new THREE.BoxGeometry(1, 1, 1);
    const material = new THREE.MeshPhongMaterial({color: 'red'});
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(mesh);
    return (time, rect) =&gt; {
      mesh.rotation.y = time * .1;
      camera.aspect = rect.width / rect.height;
      camera.updateProjectionMatrix();
+      controls.handleResize();
+      controls.update();
      renderer.render(scene, camera);
    };
  },
-  'pyramid': () =&gt; {
-    const {scene, camera} = makeScene();
+  'pyramid': (elem) =&gt; {
+    const {scene, camera, controls} = makeScene(elem);
    const radius = .8;
    const widthSegments = 4;
    const heightSegments = 2;
    const geometry = new THREE.SphereGeometry(radius, widthSegments, heightSegments);
    const material = new THREE.MeshPhongMaterial({
      color: 'blue',
      flatShading: true,
    });
    const mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(mesh);
    return (time, rect) =&gt; {
      mesh.rotation.y = time * .1;
      camera.aspect = rect.width / rect.height;
      camera.updateProjectionMatrix();
+      controls.handleResize();
+      controls.update();
      renderer.render(scene, camera);
    };
  },
};
</pre>
<p>Теперь, если вы перетащите объекты, они будут вращаться.</p>
<p></p>
<p>Эти методы используются на самом сайте. В частности,
<a href="primitives.html">статья о примитивах</a> и <a href="materials.html">о материалах</a>
используют эту технику для добавления различных примеров по всей статье.</p>

        </div>
      </div>
    </div>

  <script src="../resources/prettify.js"></script>
  <script src="../resources/lesson.js"></script>




</body></html>